Джеймс Патерсън е роден на 22 март 1947 година в Нюбърг, Ню Йорк в семейството на застрахователен брокер и учителка. Именно те са хората, които му предават любовта към книгите. След като получава бакалавърска степен по английски език от "Манхатън Колидж" се записва да учи магистратура в университета "Вандербилт". През 1971 година започва работа като младши редактор в рекламната агенция "J.Walter Thompson", където впоследствие се издига, достигайки до поста главен изпълнителен директор.
Първият роман на Патерсън "The Thomas Berryman Number" е отхвърлен от 26 издателства, преди "Little Brown" да реши да го публикува през 1976 година. Книгата скорострелно се превръща в бестселър и печели наградата "Едгар Алън По" за най-добър криминален роман на годината. С публикуването на романа "Когато дойде паякът" (1993 г.) Патерсън се нарежда сред най-популярните писатели на детективски романи в Америка, а книгата пожънва голям успех, превръщайки се в международен бестселър. До 1996 година Джеймс успешно съчетава статута си на бързо изгряваща звезда - автор на съвременни трилъри, с работата си в рекламната агенция, но след този голям успех той се отдава изцяло на писателската си кариера. В "Когато дойде паякът" за пръв път се появява популярният и обичан впоследствие от читателите персонаж на вашингтонския детектив - психолог, разследващ убийства Алекс Крос. През 2001 година книгата е екранизирана от филмовата компания "Paramount Pictures", като главната роля е поверена на блестящия Морган Фрийман. Картината се явява продължение на филма "Целуни момичетата" (1997 г.), който е базиран на втората книга от серията "Алекс Kpoc". Други популярни книги от тази серия са "Джак и Джил" (1996 г.), "Котка и мишка" (1997 г.), "Убий Алекс Крос" (2011 г.), "Алекс Крос, бягай" (2012 г.). През последните 10 години тази серия е една от най-продаваните в САЩ.
През 2001 година Патерсън поставя началото на серия от романи, известна като "Женски клуб - Убийства", с книгата "Да умреш първи". Главен персонаж в тази поредица е инспекторката от Сан Франциско Линдси Боксър, която разследва заплетени убийства със съдействието на помощник окръжен прокурор Джил Бернхард, съдебния лекар Клер Уошбърн и репортерката Синди Томас. Серията придобива голям успех и по нея през 2007-2008 година е направен телевизионен сериал. През 2005 година авторът публикува книгата "Максимум Райд: Ангелският експеримент", с която поставя началото на фентъзи серията за тийнейджъри "Maximum Ride", в която се разказва за шест деца на бъдещето с птичи гени. Следващите две книги от поредицата - "Училището свърши - завинаги" (2005 г.), "Спасяването на света и други екстремни спортове" (2006 г.) също печелят сърцата на читателите. През 2007 година Патерсън създава серията "Майкъл Бенет" в съавторство с Майкъл Ледуидж, която включва книгите "Лош късмет" (2007 г.), "Кърваво наказание" (2009 г.), "Безисходица" (2010 г.), "Тик-так" (2011 г.) . Главен герой в нея е детективът от Нюйоркската полиция Майкъл Бенет, който упорито се бори с опасни терористи и престъпници, рискувайки собствения си живот и кариера. През 2008 година Патерсън се оказва най-четеният автор в британските библиотеки. Според "The Guardian" в продължение на 12 месеца читателите са взимали книгите му повече от 1,5 милиона пъти. По данните от списание "Форбс" за 2008 година авторът е спечелил 50 милиона, което го нарежда на второ място след Джоан Роулинг в класацията на най-високо платените писатели. Според статистиката от 2009 година общият брой на продадените му книги за една година е повече от този на Стивън Кинг, Джон Гришам и Дан Браун взети заедно. Включен е в "Книгата за рекордите на Гинес" като писател, имащ рекорден брой книги - бестселъри!
През последните 10 години авторът започва активно да си сътрудничи с други писатели при създаването на книгите си, сред които са имена като Андрю Грос, Максин Паетро, Ричард Дилало, Майкъл Ледуидж, Питър Кин и др. Към днешна дата Патерсън живее заедно със съпругата си Сюзън и сина си в Палм Бийч, Флорида.
